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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
& a$ {; t- M0 L; L& I7 Z%--------------------------------------------------------------------------
3 ?& M$ C$ I; d/ }. y% GACFA.m
, ]/ ]5 _. p! B% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
% S7 A1 \* @/ ^8 o3 j- K% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
3 [0 g& b$ T' n4 I! M0 k% d%--------------------------------------------------------------------------
# V: m7 n! ]2 Z. v& w& G1 z% 函数功能
; U b6 N, s5 N4 R* o+ r% 使用遗传算法求解通信网链路容量和流量联合优化分配问题" T5 s( o, M8 v
%--------------------------------------------------------------------------
/ f4 t# P, g, h2 `% 参考文献
+ y; A4 y( ^. J; ^5 x8 O* y- M# H% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
6 ^- i+ T }3 ^' P T& Z9 \- Y% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15- E" R4 d/ o& F5 j4 K4 S: X4 J8 w
%--------------------------------------------------------------------------
. [$ k* O6 h9 K6 Q! l% 输入参数列表$ m/ @/ u0 w" f$ U1 A3 |4 ]
% M 遗传进化迭代次数
1 x' n) z1 Z/ Z% N 种群规模(取偶数)
9 t8 C; J, x# _$ _, ?% Pm 变异概率! n6 S6 a( I3 W) W Z9 L
%--------------------------------------------------------------------------( ]! l* e1 f4 [
% 输出参数列表
. c! m! e# w% X9 ~* a% Zp 目标函数最优值
1 g, Y9 P/ k& f. k9 P% Xp 路由选择决策变量最优值) w7 Y3 R* G* S H8 R/ l: M0 i
% Yp 线路型号决策变量最优值. H6 d, }; S6 ]- T. o/ P
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
( _9 q5 n9 f @9 I6 ~% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
' H, x. U, |% G, Y, ?: ~%--------------------------------------------------------------------------
" d: i* m8 e/ z9 G2 g" R1 Y) }( E4 E6 f7 A6 L
%第一步:载入数据和输出变量初始化+ w8 a o; Y! U9 B+ y/ N: f: b9 N
load DATA_CFA;$ W7 ?. q' P! ?% S, I9 f* |
Xp=zeros(14,1);
7 y3 P: c6 b" z1 IYp=zeros(8,3);% j: O; {# H" ]5 v% s
LC1=zeros(1,M);) a. G9 r6 c; H
LC2=LC1;
4 ~, H3 \% n- F! p E7 s0 l K$ b9 y9 H5 `# Y
%第二步:随机产生初始种群
% A$ R8 Z, @9 j8 j' i. lfarm_X=zeros(14,N);
6 C" K5 l. W* C. N' `farm_Y=zeros(8,3*N);
& t; s# a& N4 L) f; c2 N4 Afor i=1:N/ x# U8 ]; }6 C$ C, U( O W
for j=1:2:13& l( M! \ b$ ^% s
RAND=rand;
3 I. @" d, C% o* t8 S if RAND>0.5
3 r9 b1 W& {* M, |6 Z9 [+ ~ farm_X(j,i)=1;
, i! i' k* s* C9 D) B( e2 U5 r% P4 C else( [. O5 B' B, W% M
farm_X(j+1,i)=1;
! z+ k8 P& T8 c: L) X$ d end8 B1 L) G# ^5 v3 k$ Q0 @5 {0 |
end' p0 J. A8 J, D
end
% o0 o7 X- @% H! ] lfor i=1:N0 T- W8 s5 E6 I! Q
for j=1:8
9 {" ~6 }" z8 G4 v/ ], u RAND=rand;8 x' i9 F# ^. g
if RAND<1/31 v% r4 y6 ]7 q. Z+ r
farm_Y(j,3*i-2)=1;8 }) p- e; H7 Z+ L1 H3 w* Y" X
elseif RAND>2/3
! u T6 v9 ]: V8 U! d" d5 y. u farm_Y(j,3*i)=1;) O' u6 V O! ^; t9 z( r0 U3 Z. u
else( z7 B) L( e( |2 x+ I' ?/ ~
farm_Y(j,3*i-1)=1;( p0 G7 Z4 {+ [' _
end5 a6 T4 L' g+ y
end' m& H- s0 ]* Y! o4 s
end, l5 W, D" Z9 n7 |- Q& j% A; `$ \
0 H9 V7 Q" a1 I2 W/ @- Ucounter=0;%设置迭代计数器- g2 L" j) i- X% A" _1 W
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数" Y- ^0 S3 Q" P8 ^! M& H( e
* a; f8 K n7 g; ?( i( m3 J: L %第三步:交叉
* z8 ?7 S# ?8 G newfarm_X=zeros(14,N);" h; I1 {: t: P0 }$ r- `8 O4 O
newfarm_Y=zeros(8,3*N);8 b4 P- K, l" e
Ser=randperm(N);
- K( I D$ E/ v" x( t %对X做交叉
+ ^* v7 c. n4 ~7 T' [: l$ X for i=1:2 N-1)
w, B E/ J2 O5 w" C$ c& v A_X=farm_X(:,Ser(i)); I8 B! I$ B P6 I6 f$ m
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));5 Y; }, ?2 C8 ]
cp=2*unidrnd(6);
( I- |, T5 ^& i# U. ~* N$ v a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];* S+ D# p% B" u/ a% K# c+ ?" k
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];
+ {( g. w4 u }3 r newfarm_X(:,i)=a_X;
8 a4 N5 w3 b5 M/ D7 K4 y7 T& c- f& j newfarm_X(:,i+1)=b_X;2 r: R3 ]8 m: X1 x4 ?
end, ~: z8 j7 m' P
%对Y做交叉
5 ~; {' F+ \5 W+ O% x for i=1:2 N-1)& c" v6 q& G" G% S/ {, Q( i0 _/ ?
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));" b& m* \4 W: v
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));) D( U, h8 ?0 o& ?% R* S4 o
cp=unidrnd(7);
( p0 O% k1 s" d& x a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
. l; J- V8 U0 Y2 O% I- f b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
- W. g* M6 s$ G! y2 _' ^ newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
6 `' ?% ]( @8 D. C newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;, g+ ^. Q: h5 I: ^- r
end! K0 K! ], F- H5 k0 R5 f/ Z
%新旧种群合并
; H9 z5 p& G# h FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
9 C( d; K/ V7 @& k FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];. y& }( B- T3 }7 g$ c; w, I9 R
0 O V; ]; C2 ^4 M* o0 [
%第四步:选择复制
Q* a0 g& I3 z: @% m7 R( F0 {8 m Ser=randperm(2*N);
! c' o% a$ \8 z! e4 r FITNESS=zeros(1,2*N);' c& H7 h; @. Z" O0 @" a- T" N
fitness=zeros(1,N);) t- j9 a3 ]: _' O
for i=1 2*N)/ ?; T* E1 r. N5 J
X=FARM_X(:,i);
2 M, z2 U5 P/ q% o: R Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
; R# P5 G- t+ }1 A( `9 Q FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);3 l0 ~- u. f; x' I
end
$ T! v' t# f) v E2 i for i=1:N
6 \& O- K$ r/ Q& L* n- k$ i f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
8 h- ?% _ ` m+ ^* U$ d f2=FITNESS(Ser(2*i));) V( n& {/ F( N% p/ C
if f1<f2
. h3 _% ~& k5 Y* L farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));% M: Q6 u6 d2 N
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));" ?* y' C+ ^3 ^2 G/ z' L- m3 @0 M
fitness(i)=f1;
. c9 |) T2 n4 }5 C else/ r; {& [5 j' g* a
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
' @& e5 E" q$ ^0 Y farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
" W0 k" \( Z9 o9 L0 N& n) r fitness(i)=f2;5 r" d6 M0 j: j: e8 X2 D
end Q- m% q" K6 l& C+ }) ^: U
end
, |8 g& @8 }' G! F" j. V, g %记录最佳个体和收敛曲线
0 j" S. e+ o" d' k. D6 \ minfitness=min(fitness);. e# x& }8 ^0 t% e: N8 V$ q
meanfitness=mean(fitness);2 W4 P ~- B* Z4 I
LC1(counter+1)=minfitness;
8 P' g* E. L8 d5 o LC2(counter+1)=meanfitness;
. z3 @6 Z- g! d) u) f pos=find(fitness==minfitness);
& I1 T' ?2 t2 c# e2 f Xp=farm_X(:,pos(1));
. h4 Y8 Z* N: Y- I Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));7 p& J* f- U9 V! ]
Zp=minfitness;/ x7 p7 g1 D1 p& r4 p' W7 O
3 G+ h7 S* I% N* H; }+ E J' q8 ` %第五步:变异. u7 N! f# V. x+ x) E
for i=1:N; E" c1 J" c( x' V
if Pm>rand
% O0 K2 R3 e. M z GT_X=farm_X(:,i);
/ b6 e" a( ^' p6 C5 X GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));8 W% A% Z4 M& P) @
pos1=2*unidrnd(7);
& P3 ~9 n* ~8 V6 S5 ^$ |) l0 ` if GT_X(pos1)==1% ~- t8 r/ {& L1 Y( Z7 r
GT_X(pos1-1)=1;+ Z% q+ K8 J+ H, F' v$ q
GT_X(pos1)=0;
) t- U) o8 I9 C: N1 Y! N farm_X(:,i)=GT_X;! ~5 U4 D& j5 p/ m e0 z/ f
elseif GT_X(pos1)==0$ Y F' Y/ m* [
GT_X(pos1-1)=0;; |' J; T. Y. G' u. C
GT_X(pos1)=1;3 T4 l/ A; B4 Y0 Y
farm_X(:,i)=GT_X;0 b9 @8 {5 Z, p5 c7 z' y4 W- G
else
: m; h( x5 l+ l1 O8 h; e- x end) q# Q! a+ }: T: E/ S, s
pos2=unidrnd(8);* b9 k6 _5 B3 g& T' U1 d
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
8 X W& q+ G9 [( Q! q GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;% I) ^/ T5 K& q: w( b1 f
end" b h- S% ?6 D3 F* ?* X
end
7 `! r% N* S. |5 d; N2 p / Q9 { L+ d* Y! {
counter=counter+1 g1 y1 I9 Y4 m8 w/ b& A) y0 B, d0 K- U
end, d5 G% |0 E% j$ E3 y9 N
Xp=Xp';
, v4 {, s+ ]/ z* B% z, D+ u9 b& v. V3 hYp=Yp';
3 d8 E, D+ C6 C9 `$ B%plot(LC1)# r' R2 Z, v9 T7 q4 q
%hold on
3 U# R' B9 S$ u8 qplot(LC2)' q5 [/ D0 r3 H/ Y' P3 b1 G
请问高手在第一步中的数据导入(load DATA_CFA)中导入的是什么样的数据、有什么用、与程序有什么关联?最好举例说明。 |
zan
|